人體骨骼數字模型模擬學

本書系統地闡述了醫學模擬學理論及其在骨科領域的應用，全面地介紹了醫學模擬學的發展過程，以豐富的文字和精美的圖片進行說明。緊密結合基礎研究及臨床工作的需要，介紹計算機模擬學在骨科領域應用中的研究成果與最新進展。全書共分3篇12章。第一篇是基礎知識。第一章介紹醫學模擬的相關理論，有限元原理和基本分析步驟，第二章介紹人體組織三維建模基本原理，並簡要介紹了VHP計劃；第三章介紹MedVol軟體的界面和使用方法；第四章介紹了CT原理及其在三維建模中應注意的事項；第五章為骨骼運動系統概論。第二篇是應用篇。以大量圖片展示各類骨骼的解剖形態、重建步驟、重建圖形，其中對部分骨骼給出有限元分析的實例。第三篇是附錄，介紹有限元分析軟體。

本書適合大專院校醫學、生物學領域的研究生、骨科臨床醫生或者從事醫學模擬學研究的醫學工程科研人員閱讀。

張春才，男，漢族，1948年3月生，1976年畢業於第二軍醫大學，骨科教授，主任醫師、博士生導師。中共黨員。1975年第二軍醫大學畢業，1991年在職臨床研究生畢業，現任中華航海雜誌編委，上海生物醫學工程學術委員會委員，韓國INJE大學客座教授。主要業績：長期從事野戰外科（創傷、骨與關節損傷與內固定）的基礎與臨床研究。特別是對骨科救治新材料的研究方面。90年首次於中華骨科、外科雜誌命名鎳鈦形狀記憶合金（NT－SMA）為生物記憶材料以來，對NT－SMA的臨床應用做了系列研究，涉及四肢骨、血管介入放射學等，取得了明顯的效果。據聯機檢索，為此領域的多產作者。論著兩次被引入INDEX MEDICUS。由此，對傳統的靜態骨癒合理論提出了挑戰；提出了動態記憶骨癒合的假說，力圖闡明無應力遮擋有效固定和無骨痂癒合的規律。 1991年獲國有發明四等獎1項。91、95年獲軍隊科技進步二等獎2項；93年獲國家發明展金獎與世界IFIA－人類健康獎各一項；97年獲政府特殊津貼。

蘇佳燦，男，漢族，1976年8月出生，1999年畢業於第二軍醫大學軍醫系，獲學士學位。同年免試直升攻讀碩士學位，2001年提前攻讀博士學位，師從張春才教授。主要從事創傷基礎與臨床研究，結合生物記憶材料及其臨床相關應用的研究與設計，主攻骨骼數字模型模擬、記憶力場環境下的新骨癒合模式及相關手術模擬模擬相結合的臨床研究。在上述研究中，積極求證導師張春才教授提出的記憶接骨假說理論。作為共同完成人獲得軍隊科技進步二等獎1項，專利6項。擔任《中國臨床康復》等多家雜誌常務編委或編委職務。在核心期刊上發表論文30餘篇，主譯《形狀記憶材料》1部，參編學術專著4部。

第一篇 總論

第一章 概述

第一節 計算機模擬學簡介

第二節 醫學模擬簡介

第三節 有限元簡介

第四節 有限元法分析步驟

第五節 常用有限元分析軟體介紹

第六節 有限元分析系統的發展現狀與展望

第二章 人體組織數字模型構建的理論基礎

第一節 三維建模的重要方法——可視化技術

第二節 醫學研究上的登月計劃——虛擬人計劃

第三節 人體組織三維有限元分析的研究及應用

第三章 MedVol軟體簡介

第一節 MedVol軟體的背景知識

第二節 MedVol軟體主要功能介紹

第三節 MedVol軟體的應用範圍

第四章 CT的發展及其在數字模型模擬學中的應用

第一節 CT的誕生

第二節 與CT掃描和CT圖像相關的概念

第三節 CT的基本結構和工析原理

第四節 與CT掃描和CT圖像相關的概念

第五節 CT的臨床應用

第六節 本課題研究使用的CT簡介

第五章 骨骼運動系統

第一節 概論

第二節 骨骼的形態

第三節 骨骼的構造和功能

第四節 骨骼的理化特性

第五節 骨骼的表面標誌

第六節 骨折的定義、成軾、分類及其骨折段的移位

第二篇 各論

第六章 四肢管狀骨的數字模型構建

第七章 髖骨及骨盆的三維數字模型構建

第八章 手和足部骨的三維數字模型構建

第九章 脊椎的三維數字模型構建

第十章 重要骨關節的三維數字模型構建

第十一章 其他骨骼三維數字模型構建

第三篇 附錄

附錄一 有限元分析軟體ANSYS

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參考文獻